L'astrophysique est donc "la branche de l'astronomie qui détermine les phénomènes physiques déduits par l'observation des astres.. (...) Le travail des astrophysiciens est d'analyser des données d'observations astronomiques et d'en déduire des phénomènes physiques.".
L'astronome étudie le système céleste, l'origine et l'évolution de l'Univers.
La plupart des astronomes pensent que l'Univers s'est formé lors d'un événement appelé le Big Bang, une explosion géante survenue il y a entre 10 et 20 milliards d'années. C'est pendant le Big Bang que l'espace, le temps, la matière et l'énergie de l'Univers ont été créés.
La hiérarchie de l'Univers
Le système solaire. Les galaxies. Les amas de galaxies. Les superamas de galaxies.
Ainsi, n'importe quel observateur peut théoriquement être le centre de l'Univers. Il n'y a pas de zone précise d'où l'Univers est entré en expansion sous l'impulsion du Big Bang, seulement un temps à partir duquel cette expansion a commencé, soit environ 13.8 milliards d'années.
La Voie lactée est le nom de notre galaxie. Foyer du Système solaire, elle est de type spiral, s'étend sur environ 100.000 années-lumière et contient 100 à 400 milliards d'étoiles.
Le fait que l'univers soit fini ou infini dépend alors de sa courbure. Si notre univers est plat ou hyperbolique, alors il peut être soit fini soit infini. Il pourrait même être fini dans une direction et infini dans une autre. Par contre, si l'univers est sphérique, alors il est forcément fini.
Au moment du big bang, la matière que nous connaissons aujourd'hui n'existait pas. On pense que l'univers était alors un brouillard très chaud de particules. Les atomes, a fortiori les molécules, n'étaient pas encore formés.
Mais ce n'est pas complètement certain non plus... Si tout se passe bien, l'humanité a encore de belles années devant elle.
La plus grande structure connue à ce jour dans l'univers observable mesure plus de 10 milliards d'années-lumière sur 7,2 ! Elle serait épaisse de 900 millions d'années-lumière.
Selon la Bible, au livre de la Genèse, Adam (en hébreu « אדם », du mot « אדמה », la terre et أدم en arabe) est le premier homme à avoir été créé par Dieu lors du sixième jour de la Création à partir de la poussière de la terre qu'il façonna à son image, avant de l'animer de son souffle.
L'univers est composé de milliards d'étoiles et d'autres objets célestes tels les planètes, les comètes, les astéroïdes, etc. Tous ces corps se structurent en galaxies, amas et superamas. Cependant, à grande échelle, la structure de l'univers est dite « lacunaire » car celui-ci est en majorité constitué de vide.
Le big bang a une histoire de plus de 13 milliards d'années. L'univers est en expansion depuis cette date, mais les scientifiques ne peuvent rien affirmer sur l'instant zéro de la création. La théorie du Big Bang est l'une des découvertes scientifiques majeures du XXe siècle.
Astrophysicien. L'activité de l'astrophysicien est étroitement liée à l'astronomie. En effet, les deux disciplines explorent l'espace pour comprendre les phénomènes qui s'y produisent. L'expert qu'est l'astrophysicien fonde ses recherches sur la physique, les lois et cherche à connaître l'origine du monde.
L'Astronomie, science de l'Univers, a pour objet l'étude du mouvement, de la nature et de l'évolution des corps célestes et de leurs systèmes. Le champ des objets étudiés est très vaste, des plus proches aux plus lointains : – le système solaire :planètes, satellites, comètes, astéroïdes, poussières...
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Selon la théorie du big bang, l'univers s'est dilaté il y a environ 13,8 milliards d'années. Autrefois plus dense, plus chaud, plus lumineux et désorganisé, il s'est modifié et refroidi, et, au fil des années, des étoiles, des galaxies ainsi que le soleil et des planètes, dont la planète Terre, ont émergé.
Concernant la naissance de l'Univers, l'astrophysique a deux murs à franchir : le mur de photons: on l'appelle fonds diffus cosmologique et c'est en quelque sorte de la lumière fossile. C'est la première lumière émise, environ 380 000 ans après le Big-Bang, à une époque où l'Univers était plus petit, dense et chaud.
L'Univers se rendrait soit à un stade similaire à celui du Big Bang, soit au Big Crunch : ce sera alors la fin de l'espace-temps tel que nous le connaissons. Ensuite, une nouvelle phase d'expansion, et ainsi de suite.
Toutes les structures vont se défaire, les étoiles, les planètes et même les atomes. C'est ce que l'on appelle le Big Rip, le grand déchirement final, qui pourrait arriver dans seulement 20 à 30 milliards d'années. Mais si l'énergie sombre est constante, tout cela se produira beaucoup plus lentement.
Selon la théorie du Big Bang, l'Univers a eu un début, il y a environ 13,7 milliards d'années. C'est là que le temps aurait commencé, et que l'espace et la matière seraient apparus. Plusieurs observations permettent de valider cette théorie.
Les protons et les neutrons sont eux-mêmes formés de quarks. Dans l'état actuel de la science, les quarks ne sont pas formés d'autres composantes, de sorte que ce sont les choses les plus petites que nous connaissions.
Si l'univers est plat, il n'a pas non plus de limites et s'étendra toujours. Contrairement à un univers ouvert, la masse est suffisante pour que l'expansion s'arrête « mais seulement après une période de temps infinie » : le taux auquel il s'étend s'approchera de plus en plus zéro.
À ce jour, aucune donnée scientifique ne permet de dire si l'Univers est fini ou infini. Certains théoriciens penchent pour un Univers infini, d'autres pour un Univers fini mais non borné. Un exemple d'Univers fini et non borné serait l'espace se refermant sur lui-même.